機器人模塊化可重用仿真平臺的設計與研究.pdf

1、隨著機器人研究的不斷深入和機器人領域的不斷發(fā)展，機器人仿真技術作為機器人設計與研究的安全可靠、靈活方便的工具在也得以飛快的發(fā)展，并發(fā)揮著越來越重要的作用。本文依托國家863重點項目“機器人模塊化體系結構設計”子課題“機器人集成開發(fā)環(huán)境仿真建模平臺”，旨在為相關領域的用戶開發(fā)一種具有模塊化可重用性的機器人仿真平臺。該平臺提供了穩(wěn)定的核心引擎服務、可視化的模型編輯、多語言交互服務接口等功能，具有功能完善、門檻較低、可擴展性好、操作方便等優(yōu)點

2、，使得用戶可以及時有效地完成所需工作，進一步縮短開發(fā)周期。本文的主要研究內容如下:
　　1.從機器人仿真平臺的具體功能要求出發(fā)，分析了現(xiàn)有機器人仿真平臺的優(yōu)勢和不足，按照模塊化、可重用性的設計思想，提出了機器人軟件平臺設計要求，完成機器人軟件平臺的需求分析。
　　2.基于模塊化體系結構，設計了機器人了仿真平臺框架，并分別設計了核心引擎模塊，模型編輯模塊，3D顯示模塊，接口模塊和總控模塊的功能和結構，降低系統(tǒng)設計復雜度，明確劃

3、分系統(tǒng)各部分功能。
　　3.根據(jù)平臺模塊功能的需求，實現(xiàn)了平臺的三大關鍵技術:三維實時場景渲染、可視化模型編輯、多語言接口，實現(xiàn)了基于Z緩存的實時消隱，基于四叉樹的動態(tài)層次細節(jié)判斷，基于XML的可視化模型編輯，提供了對C++和Matlab語言的支持，為實現(xiàn)可重用模塊化仿真平臺做了鋪墊。
　　4.根據(jù)系統(tǒng)的設計思想和框架結構，開發(fā)了機器人模塊化可重用仿真平臺。通過綁定PhysX物理引擎和OpenGL渲染引擎，共同搭建了仿真平臺